Mineral Mineral Logam Jarang.docx

MINERAL MINERAL LOGAM JARANG (REE) 1. Pengertian mineral mineral logam jarang (REE) Logam tanah jarang (LTJ) adalah kumpulan 17 unsur kimia pada tabel periodik

terutama15 lantanida

ditambah skandium dan yttriumSkandium

dan

yttrium dianggap sebagai logam tanah jarang karena sering ditemukan pada deposit-deposit bijih lantanida dan memiliki karakteristik kimia yang mirip dengan lantanida. Meskipun namanya logam tanah jarang, tetapi logam-logam ini cukup melimpah jumlahnya di kerak bumi, dengan serium sebagai unsur paling melimpah ke-25 dengan 68 bagian per juta (mirip tembaga). Meski begitu, karena karakteristik geokimianya, logam tanah jarang ditemukan pada kondisi sangat tersebar dan sedikit ditemukan dalam jumlah yang banyak, sehingga nilai ekonominya kecil. Sumber-sumber deposit logam tanah jarang yang banyak dan bernilai ekonomis biasanya menyatu menjadi mineral tanah jarang.[3] Mineral pertama yang ditemukan adalah gadolinit, senyawa kimia yang tersusun dari serium, yttrium, besi, silikon, dan unsur lainnya. Mineral ini diekstrak dari sebuah tambang di desa Ytterby di Swedia. Beberapa nama logam tanah jarang juga mendapatkan namanya dari lokasi tambang ini Logam tanah jarang (LTJ) atau rare earth elements (REE), atau rareearth (RE) adalah kelompok 17 elemen logam, yang mempunyai sifat kimia yang mirip, yang terdiri dari unsur-unsur skandium (Sc), yttrium (Y) dan 15 unsur Lantanida (Spedding, 1978). Unsur-unsur LTJ tersebut mempunyai sifat unik yang unggul, sehingga saat ini LTJ banyak digunakan pada pembuatan barangbarang inovatif berteknologi tinggi, seperti magnet permanen, elektronik, paduan logam, keramik, katalis, bidang medis dan nuklir, sehingga kini unsur LTJ dianggap sebagai bahan abad ke-21 (Morais & Ciminelli, 2004). Beberapa decade terakhir, kebutuhan logam tanah jarang di dunia terus meningkat, namun Cina sebagai produsen 95% LTJ dunia membatasi ekspor LTJ hingga 35% sehingga harga LTJ di dunia melambung naik (Forbes, 2012).. Logam Tanah Jarang (disingkat LTJ) atau terjemahan dari REE (Rare Earth Element) dikenal di dunia karena penemuan mineral berwarna hitam ytterbit (yang dinamai ulang menjadi gadolinit pada tahun 1800) oleh Letnan Carl Axel

1

Arrhenius pada tahun 1787 di salah satu galian batu di Desa Ytterby, Swedia. Arrhenius menemui Johan Gadolin, profesor di Royal Academy of Turku untuk menganalisis mineral tersebut dan mendapatkan hasil analisis bahwa mineral yang tidak dikenal itu disebut "yttria". Sementara itu, Anders Gustav Ekeberg mengisolasi berrylium dari gadolinit tetapi gagal untuk mengenali unsur-unsur lain di dalamnya. Setelah penemuan mineral dari Bastnas dekat Riddarthyttan, Swedia pada 1794, kemudian diuji ulang oleh Jons Jacob Berzelius dan Wilhelm Hisinger, dan hasilnya dipercaya bahwa mineral itu adalah senyawa besi-tungsten. Pada tahun 1803 mereka menentukan nama mineral oksida berwarna putih sebagai ceria, sama dengan mineral ochroia yang juga ditemukan oleh Martin Heinrich Klaproth. Dengan demikian pada tahun 1803 dikenali dua unsur tanah jarang yttrium dan cerium, meskipun memerlukan waktu 30 tahun kemudian para peneliti menentukan bahwa unsur-unsur lainnya terkandung di dalam bijih-bijih ceria dan yttria. Pada tahun 1839, Carl Gustav Mosander, salah satu asisten Berzelius memisahkan ceria dengan cara memanaskan nitrat dan melarutkannya di dalam asam nitrit. Dia menyebutnya sebagai oksida dari larutan garam lanthana. Kemudian dalam waktu lebih dari tiga tahun lanthana dipisahkan menjadi didymia dan lanthana murni. Di tahun 1842, Mosander memisahkan yttria menjadi tiga oksida: yttria murni, terbia, dan erbia. Terbium merupakan garam berwarna merah muda, sedangkan peroksida kuning disebut erbium. Sehingga pada tahun 1842 jumlah unsur tanah jarang yang diidentifikasi berupa yttrium, cerium, lanthanum, didymium, erbium, dan terbium. Nills Johan Berlin dan Marc Delafontaine juga mencoba memisahkan bahan mentah yttria dan menemukan hal sama dengan yang ditentukan oleh Mosander, tetapi Berlin (1860) menamai zat garam merah muda itu sebagai erbium dan Delafontaine menyebutnya terbium. Kebingungan ini membawa ke arah beberapa kesalahan penentuan unsur-unsur baru seperti mosandrium yang ditentukan oleh J.Lawrence Smith, atau philippium dan decipium hasil penentuan oleh Delafontaine.

2

`` Gbr 1. Periodik unsur dan elemen logam tanah jarang

Logam tanah jarang tidak ditemukan berupa unsur bebas dalam lapisan kerak bumi. Namun ia berbentuk paduan membentuk senyawa kompleks. Sehingga logam tanah harus dipisahkan terlebih dahulu dari senyawa kompleks tersebut. Secara umum, logam tanah jarang ditemukan dalam bentuk senyawa kompleks fosfat dan karbonat. Di bawah ini adalah beberapa contoh mineral logam tanah jarang yang ditemukan di alam. 

Bastnaesit (CeFCO3). Merupakan sebuah fluoro-carbonate serium yang mengandung 60–70% Oksida logam tanah jarang seperti Lanthanum and Neodymium. Mineral bastnaesit merupakan sumber logam tanah jarang yang

utama

di

dunia.

Bastnaesit

dtemukan

dalam

batuan kabonatit, dolomit breccia, pegmatit dan amphibole skarn. 

Monazit ((Ce,La,Y,Th)PO3) Merupakan senyawa fosfat logam tanah jarang yang mengandung 50-70% Oksida LTJ. Monasit diambil dari mineral pasir berat yang merupakan hasil samping dari senyawa logam berat lain. Monasit memiliki kandungan thorium yang cukup tinggi. Sehingga mineral tersebut memiliki sifat radioaktif. Thorium tersebut memancarkan

radiasi

pengion.

Monasite

dalam

jumlah

tertentu

3

dikategorikan sebagai TENORM (Technologically Enhanced Naturally Occuring Radioactive Material) yaitu zat radioaktif alam yang dikarenakan kegiatan manusia atau proses teknologi terjadi peningkatan paparan potensial jika dibandingkan dengan keadaan awal, penanganan TENORM mesti mematuhi batasan paparan radiasi sebagai berikut: Paparan pekerja 20 mSv/th atau 10 uSv/jam dan Paparan publik 1 mSv/th. 

Xenotime

(YPO4) merupakan

senyawa

ittrium

phosphat

yang

mengandung 54-65% LTJ termasuk erbium, cerium dan thorium. Xenotipe juga mineral yang ditemukan dalam mineral pasir berat seperti pegmatite dan batuan leleh (igneous rocks) 

zircon, merupakan senyawa a zirconium silicate yang didalamnya ditemukan thorium, ittrium dan cerium. Dalam memperoleh mineral di atas,didapatkan dengan mudah. Karena

jumlah mineral tersebut sangat terbatas. Telebih lagi, mineral di atas tidak terpisah sendiri,tetapi ia tercampur dengan mineral lain. Seperti contohnya pada kepulauan bangka Belitung, mineral ini merupakan hasil samping dari penambangan timah. Sehingga sebelum memperoleh mineral di atas, maka diperlukan proses pemisahan terlebih dahulu. Mineral-mineral yang mendominasi dalam senyawa logam tanah jarang di atas adalah Lanthanum, Cerium, Neodymium. Sehingga mineral ini, menjadi ekonomis untuk dilakukan proses ekstraksi. Sehingga pemanfaatan ketiga mineral ini, sangat tinggi dibanding mineral logam tanah jarang lainnya.

2. Contoh Contoh Logam Tanah Jarang 1. Lutenium (LU)

` 4

2. Iterbium (Yb)

3. Thulium

4.Erbelium

5

5. Dysprosium

6. Neodymium

7. Cerium

`

6

8. Europium

9. Terbium `

`

7